Workstation for calibrating a robotic device (42) with a distal tip (46) in a X ray image space (35). The workstation using a calibration controller (50) in response to the robot device (42) of the distal end (46) in the X - ray image space (35) different posture X ray image in (36) and calibration of the robot device (42) and the length of the RCM. The station is also the robot controller device (40) for calibration according to the RCM control in the X - ray image space (35) of the robot apparatus (42) guide. The robot apparatus (42) includes endoscope, whereby the calibration controller (50) is also used in response to the X - ray image space (35) of the X ray image (36) and one or more images of endoscopic images (48) and calibration of the robot device (42) the focal length for the focal length calibration according to the RCM/ and the X - ray image space (35) inside the guide.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及利用在微创流程(例如,心脏手术、腹腔镜手术、经自然腔道手术、单切口腹腔镜手术、肺/支气管镜检查手术和诊断介入)期间采集的X射线图像来执行针对机器人内窥镜的校准流程。本专利技术更具体涉及对用于在微创流程期间引导机器人内窥镜的X射线/内窥镜图像的整合(integration)。
技术介绍
微创手术使用通过小端口被插入到患者身体中的细长器械来执行。在这些流程期间的主要可视化方法是内窥镜检查。在机器人引导的微创手术中,器械中的一个或多个通过机器人设备、特别是内窥镜来保持和控制。具体地,被放置在患者身体上的小端口是仅有的切口点,器械和内窥镜可以穿过所述切口点进入患者的内部。这样,器械能够围绕这些支点旋转,但是它们不能在端口强加平移力,因为这将对患者造成损伤和损害。这对于机器人引导的手术而言是尤其重要的,因为机器人可能潜在地施加大的力。这样,一些已知的机器人通过强迫在端口处仅可以执行旋转并且在该端口处的所有平移力都被消除而在支点处实施所谓的远程运动中心(RCM)。这能够通过实施具有在空间中的特定位置处的远程运动中心的机械设计并且然后将空间中的该点与端口对齐来实现。一旦机器人被插入到患者身体中并且适当的RCM位置被选择,机器人就能够根据内窥镜图像来进行控制。为了使控制环闭合,图像坐标与机器人关节空间之间的数学变换必须被建立(在本领域中被称为图像雅可比矩阵)。整个过程在本领域中被称为系统校准,并且需要各种步骤,诸如相机和机器人校准。此外,为了提供完全校准,在相机与考虑中的器官/对象之间的深度需要被测量,并且这样的测量通常根据图像或者使用专用传感器。术中 ...
【技术保护点】
一种用于在X射线模态(32)的X射线图像空间(35)内校准具有远侧顶端(46)的机器人器械(42)的工作站,所述工作站包括:校准控制器(50),其能操作用于响应于由所述X射线模态(32)生成所述机器人器械(42)的所述远侧顶端(46)在所述X射线图像空间(35)内的不同姿态的多幅X射线图像(36)而控制对所述机器人器械(42)的RCM长度的校准;以及机器人器械控制器(40),其能操作用于与所述校准控制器(50)通信,以根据由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的所述校准来控制对所述X射线图像空间(35)内的所述机器人器械(42)的引导。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 US 62/024,5321.一种用于在X射线模态(32)的X射线图像空间(35)内校准具有远侧顶端(46)的机器人器械(42)的工作站,所述工作站包括:校准控制器(50),其能操作用于响应于由所述X射线模态(32)生成所述机器人器械(42)的所述远侧顶端(46)在所述X射线图像空间(35)内的不同姿态的多幅X射线图像(36)而控制对所述机器人器械(42)的RCM长度的校准;以及机器人器械控制器(40),其能操作用于与所述校准控制器(50)通信,以根据由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的所述校准来控制对所述X射线图像空间(35)内的所述机器人器械(42)的引导。2.根据权利要求1所述的工作站,其中,所述校准控制器(50)能操作用于在由所述X射线模态(32)生成所述X射线图像(36)时控制对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的所述校准。3.根据权利要求1所述的工作站,其中,由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的所述校准的控制包括:所述校准控制器(50)能操作用于响应于所述X射线图像(36)中的至少两幅X射线图像而计算所述机器人器械(42)的所述RCM长度。4.根据权利要求3所述的工作站,其中,由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的计算包括:所述校准控制器(50)能操作用于在所述X射线图像(36)的所述至少两幅X射线图像中的每幅X射线图像的图像平面内勾画所述机器人器械(42)。5.根据权利要求4所述的工作站,其中,由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度的所述计算还包括:所述校准控制器(50)能操作用于根据在所述至少两幅X射线图像(36)的所述图像平面内勾画的所述机器人器械(42)的交点来计算所述机器人器械(42)的所述RCM长度。6.根据权利要求1所述的工作站,其中,所述机器人器械(42)包括内窥镜;并且其中,所述校准控制器(50)还能操作用于响应于所述的由所述X射线模态(32)生成所述X射线图像(36)并且还响应于由所述机器人器械(42)生成所述X射线图像空间(35)的至少一幅内窥镜图像(48)而控制对所述机器人器械(42)的焦距的校准。7.根据权利要求6所述的工作站,其中,所述校准控制器(50)能操作用于在由所述X射线模态(32)生成所述X射线图像(36)时并且在由所述机器人器械(42)生成所述至少一幅内窥镜图像(48)时控制对所述机器人器械(42)的所述焦距的所述校准。8.根据权利要求7所述的工作站,其中,所述机器人器械控制器(40)还能操作用于与所述校准控制器(50)通信,以根据由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述RCM长度和所述焦距的所述校准来控制对所述X射线图像空间(35)内的所述机器人器械(42)的引导。9.根据权利要求6所述的工作站,其中,所述校准控制器(50)还能操作用于根据对所述机器人器械(42)的所述焦距的所述校准来整合所述X射线图像(36)和所述至少一幅内窥镜图像(48)。10.根据权利要求9所述的工作站,还包括:显示控制器(60),其能操作用于与所述校准控制器(50)通信,以控制由所述校准控制器(50)对所述X射线图像(36)和所述至少一幅内窥镜图像(48)的所述整合的显示。11.根据权利要求6所述的工作站,其中,由所述校准控制器(50)对所述机器人器械(42)的所述焦距的所述校准的控制包括:所述校准控制器(50)能操作用于响应于所述X射线图像(36)中的至少三幅X射线图像和所述至少一幅内窥镜图像(48)而计算所述机器人器械(42)的所述焦距。12.根据权利要求11所述的工作站,其中,由所述校准控制器(50)对所述焦距的计算还包括:所述校准控制器(50)能操作用于响应于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·波波维奇,A·L·赖因施泰因,D·P·努南,
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰;NL
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